6918

Электромагнитная совместимость радиоэлектронного оборудования

Лекция

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Электромагнитная совместимость радиоэлектронного оборудования Направление радиоэлектроники, призванное обеспечить одновременную и совместную работу различного радиотехнического, электронного и электротехнического оборудования - называется электромаг...

Русский

2013-01-10

41.5 KB

99 чел.

Электромагнитная совместимость радиоэлектронного оборудования

Направление радиоэлектроники, призванное обеспечить одновременную и совместную работу различного радиотехнического, электронного и электротехнического оборудования - называется электромагнитная совместимость радиоэлектронных средств (ЭМС РЭС).

Причины, вызывающие обострение проблемы ЭМС:

  •  возрастает общее число одновременно действующих РТУ, в особенности устанавливаемых на подвижных объектах;
  •  повышается мощность радиопередатчиков, достигая для некоторых типов радиосредств десятков мегаватт;
  •  расширяются полосы частот, используемые многими современными радиосредствами;
  •  повышается загрузка диапазона радиочастот, притом, что многие участки уже сейчас сильно перегружены;
  •  шире внедряются электронные средства автоматического управления, контроля, диагностики на основе аналоговой и цифровой техники;
  •  увеличивается оснащенность подвижных объектов средствами радиоэлектроники, при повышении плотности компоновки аппаратуры;
  •  ухудшаются условия функционирования РЭС летательных аппаратов, так как они оказываются в зоне прямой видимости увеличивающегося числа наземных РЭС, расположенных на значительной территории.

Тенденции решения проблемы ЭМС:

Ранее:

  •  совершенствование отдельных схем и конструктивных решений;
  •  планирование распределения радиочастот.

Сейчас:

  •  системный характер;
  •  учет ЭМС на всех стадиях жизненного цикла: разработка – изготовление –эксплуатация.

Инженер должен знать:

  •  причины возникновения помех;
  •  свойства и характеристики различных элементов РЭС, влияющих на процессы создания помех и подверженности им;
  •  основные методы и средства анализа показателей ЭМС;
  •  принципы и основные направления обеспе5чения ЭМС;
  •  стандарты и нормативные документы в области ЭМС.

Виды радиопомех

Электромагнитной помехой называется нежелательное воздействие электромагнитной энергии, которое ухудшает (или может ухудшить) качество функционирования средств.

Помехи различны:

  •  по происхождению,
  •  по структуре,
  •  по спектральным и временным характеристикам.

Естественные помехи вызваны электромагнитными процессами, существующими в природе и не связанными непосредственно с деятельностью человек:

Причины появления:

  •  электрические процессы, происходящие в атмосфере;
  •  тепловые радиоизлучения земной поверхности, тропосферы и ионосферы;
  •  шумовые радиоизлучения внеземных (космических) источников.

Свойства: непрерывный или импульсный широкополосный процесс, который в пределах полосы пропускания приемника считают близким к нормальному белому шуму.

Искусственные помехи – вызваны деятельностью человека и обусловлены различными электромагнитными процессами в технике.

  •  преднамеренные – специально создают с целью нарушения нормального функционирования конкретных РЭС (создание и противодействие).
  •  Непреднамеренные помехи (НЭМП) – создаются источниками искусственного происхождения, которые не предназначены для нарушения функционирования РЭС.

Возникают при работе:

  •  Радиотехнического,
  •  электронного,
  •  электротехнического оборудования.

Разделяют

  •  вызванные излучениями РУ;
  •  индустриальные помехи.

Внутренние шумы

  •  шумы в проводящих материалах
  •  шумы в электровакуумных лампах
  •  шумы твердотельных приборов

Шумовая температура антенны

Внешние помехи и внутренние шумы энергетически эквивалентны поэтому их оценивают одним параметром – шумовая температура антенны – позволяет определить подаваемую к согласованному приемнику мощность приемной антенной шумовых помех приходящуюся на полосу частот:

Pша = k Tа B

Pша (Вт) - мощность приемной антенной шумовых помех

k = 1,38 10-23 (Дж/К) – постоянная Больцмана;

Tа (К) - шумовая температура антенны

B (Гц) – полоса частот

Рисунок 1. 1 - внутренние шумы; 2 – шумы города; 3 – шумы в сельской местности; 4 - космические шумы; 5 – атмосферные шумы.

Пути воздействия непреднамеренных помех.

Источник помехи (ИП)- радиотехнические, электротехнические, электронные средства создающие в процессе работы электромагнитные помехи.

Рецепторы помех (РП) – устройства, подвергающиеся действию помех.

Влияние помех: - непосредственное; - косвенное

Непосредственное влияние

  1.  источник помех – передатчик, рецептор – приемник. Преобладает излучение и прием нежелательных колебаний антеннами устройств.
  2.  Электромагнитное поле помех создается токами, протекающими в различных элементах конструкций ИП. Помеха существует в окружающем пространстве в виде свободно распространяющихся или направляемых электромагнитных волн. Помехи действуют на рецептор за счет появления наведенной ЭДС в элементах электрических цепей РП.

Устранение НЭМП – значительное ослабление по пути распространения.

Случай 1: свободно распространяющиеся волны

Уровень помех зависит:

  •  от мощности ИП;
  •  расстояния до рецептора (r)
  •  длины волны помехи ();
  •  параметров среды;
  •  месторасположения
  •  ближняя зона r < /2;
  •  промежуточная зона /2 < r < r2max / ;
  •  дальняя зона r > r2max / (rmax – максимальный размер апертуры антенны).

Дальняя: энергия передается электромагнитными волнами, свободно распространяющимися в окружающем пространстве.

Свойства:

  •  поперечная структура электромагнитных полей;
  •  составляющие поля изменяются с расстоянием пропорционально 1/r
  •  постоянство углового распределения интенсивности электромагнитных полей при изменении расстояния;
  •  излучение и прием помех могут осуществляться как антеннами, так и корпусами, кабелями, элементами монтажа, цепями электропитания и управления.

Промежуточная: электромагнитные поля, излучаемые отдельными участками токовых областей ИП, имеют поперечную структуру и представляют собой распространяющиеся электромагнитные волны,. Результирующее поле в точке приема является суперпозицией этих волн. Фазовые соотношения определяются как угловыми координатами, так и расстоянием между ИП и РП.

Ближняя: плотность энергии электрического и магнитных полей не равны. Значения составляющих напряженностей изменяется с расстоянием пропорционально 1/r2 и 1/r3 .

Случай 2: направляемые электромагнитные волны

Существуют в кабелях, волноводах – линиях передачи.

Характерно: распространение без существенного ослабления.

Гальваническая связь – при наличии общих элементов в электрических цепях ИП и РП.

Обусловлена:

  •  токами проводимости;
  •  из-за неидеальности изоляционных материалов;
  •  наличие общих участков в цепях заземления.

Косвенное влияние – непосредственная передача электромагнитной энергии отсутствует.

Воздействие из-за:

  •  изменения параметров среды;
  •  изменение параметров элементов устройств;
  •  изменение режимов работы прибора.

Например: изменение параметров ионосферы; изменение режима энергопотребления.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

4567. Линейный конгруэнтный метод в программировании 97.5 KB
  Линейный конгруэнтный метод Линейный конгруэнтный метод является одной из простейших и наиболее употребительных в настоящее время процедур, имитирующих случайные числа. В этом методе используется операция mod(x, y), возвращающая остаток от деления п...
4568. Использование параллелизма процессора для повышения эффективности программ 35.5 KB
  Использование параллелизма процессора для повышения эффективности программ Цель работы: научить студента самостоятельно разрабатывать максимально эффективные программы. Материал для изучения. Рассмотрим задачу умножения двух n ...
4569. Модели и стандарты управления рисками проектов программных средств 603 KB
  Модели и стандарты управления рисками проектов программных средств. Основные модели управления рисками проектов программных средств Разработано несколько моделей и стандартов для анализа и сокращения рисков в жизненном цикле программных средств...
4570. Структурное тестирование программного обеспечения 173.5 KB
  Структурное тестирование программного обеспечения Основные понятия и принципы тестирования ПО Тестирование — процесс выполнения программы с целью обнаружения ошибок. Шаги процесса задаются тестами. Каждый тест определяет: свой набор исход...
4571. Разработка учебная Базы Данных (БД) MusicShop 696 KB
  Введение В настоящие время в связи с развитием компьютерной техники появилась возможность автоматизировать многие процессы. Современные магазины музыки предлагают большой выбор музыки, в связи с чем, возникает проблема поиска необходимой композиции,...
4572. Решение задачи коммивояжера разными программными методами 84.06 KB
  Введение Комбинаторика – раздел математики, посвящённый решению задач выбора и расположения элементов некоторого, обычно конечного множества в соответствии с заданными правилами. Каждое такое правило определяет способ построения некоторой конст...
4573. Кратчайший путь в графе. Методы программирования 151 KB
  Программный продукт предназначен для нахождения кратчайшего пути между двумя любыми вершинами графа. Проектирование Алгоритм Дейкстры. Алгоритм Дейкстры строит кратчайшие пути, ведущие из исходной вершины графа к остальным вершинам этог...
4574. Инструментальная система моделирования Parallax 74 KB
  Общие характеристики системы Инструментальная система моделирования Parallax (далее — система) предназначена для моделирования и анализа система взаимодействующих параллельных процессов на основе аппарата PS-сетей. Система...
4575. Раскраска графа способом разработки программного продукта 403.33 KB
  Родоначальником теории графов считается Леонард Эйлер. В 1736 году в одном из своих писем он формулирует и предлагает решение задачи о семи кенигсбергских мостах, ставшей впоследствии одной из классических задач теории графов. Впервые...